一种电力产品的激光除污方法

技术领域

本发明涉及一种清洗设备，尤其涉及一种电力产品的激光除污方法。

背景技术

目前，电力产品在长期运行中由于所处的不同运行环境，表面会产生或附着各种不同类型的污秽，会对电力产品安全运行带来隐患，严重还会造成停电事故。套管表面存在的污秽会导致绝缘性能下降，容易造成放电或闪络；各类连接件在长期运行中，由于所处的环境复杂，在表面产生锈蚀，引起发热等缺陷；绝缘子长期运行表面会附着油污、氧化物、碎屑与鸟粪等各种污秽，影响绝缘子绝缘强度，导致绝缘强度下降，造成沿面闪络。诸如此类电气设备表面污秽广泛存在于各类电气设备之中，增加了电网运行的风险，甚至可能会影响设备安全稳定运行。

以绝缘子为例，目前电力系统绝缘子普遍采用周期清扫污秽，运用停电清扫、不停电清扫、带电水冲洗等方式，以恢复其原有绝缘性能。一方面，随着城市不断发展，对供电可靠性提出了越来越高的要求，不停电作业逐渐取代原有停电作业方式，未来不停电作业覆盖面会不断扩大，因此停电清洗绝缘子将会面临诸多制约；另一方面，不停电清扫与带电水冲洗虽然均为不停电作业，但对所使用绝缘杆的电气性能及有效长度、人与带电部分的距离等都提出了极高的要求，应符合相应电压等级的规定，操作时必须有专人监护，作业时存在一定的安全风险。因此，应寻求一种安全高效且满足不停电作业要求的绝缘子除污方法。

因此，对于如何提高清洗的效率的同时实现不断电清洗，已经成为了本行业亟需解决的问题。激光作为一类特殊的光源，近年来在各个领域的应用越来越多，激光清洗技术也已在很多行业成功应用。

激光除污主要是指将高能脉冲激光束作用到要清洗的工件表面，使其表面的污物、氧化层、镀层或涂层等受热发生瞬间的烧蚀、蒸发或剥离，从而达到工件表面洁净化的工艺过程。激光除污是一个光子与材料相互作用的过程，不需要任何消耗品，因此消除了分类和管理清洗废弃物的必要。激光清洗唯一需要回收的废弃物是清洗下来的材料。根据所处理涂层类型的不同，这些废弃物。主要是少量的颗粒或者烟雾，因此激光清洗设备通常配置抽吸烟尘的装置。

发明内容

本发明的一个优势在于提供一种电力产品的激光除污方法，其中采用所述电力产品的激光除污方法能够对正在通电的电力产品进行清洗。

本发明的另一个优势在于提供一种电力产品的激光除污方法，其中采用所述电力产品的激光除污方法对电力产品表面清洗时，停留在电力产品表面的位置和时间都能够被调整，从而能够使所述电力产品表面的污渍得以清洗干净。

本发明的另一个优势在于提供一种电力产品的激光除污方法，其中采用所述电力产品的激光除污方法对电力产品表面清洗时，不会损伤电力设备的表面不需要清洗的部位。

为达到上述至少一个优势，本发明提供一种电力产品的激光除污方法，其中所述电力产品的激光除污方法包括以下步骤：

(S1)采集与一待清洗的电力产品表面污渍的特征有关的特征数据；

(S2)根据所述特征数据规划辐射形成的激光移动路径；和

(S3)根据规划的激光移动路径，控制激光清洗待清洗的所述电力产品表面的污渍。

根据本发明一实施例，所述电力产品的激光除污方法包括以下步骤：

(S4)确定待清洗的所述电力产品表面的污渍被清洗的程度；和

(S5)根据步骤(S4)中的检测结果，调整激光的停留在当前清洗位置的时间。

根据本发明一实施例，通过检测当前照射于待清洗的所述电力产品的表面产生的等离子体发出的光线或通过分析烟雾的浓度，确定待清洗的所述电力产品的表面的污渍被清洗的程度。

根据本发明一实施例，在所述步骤(S2)中，通过调整设置于一激光发生器辐射路径上的调光机构的姿态，而形成激光在待清洗的电力产品表面污渍上移动的路径。

根据本发明一实施例，所述电力产品的激光除污方法包括以下步骤：

判断待清洗的所述电力产品的表面是否有通过调整所述调光机构而未被激光覆盖的待清洗区域；和

在待清洗的所述电力产品的表面有通过调整所述调光机构而未被激光覆盖的待清洗区域时，驱动承载所述调光机构的一移动机构移动。

根据本发明一实施例，所述电力产品的激光除污方法包括以下步骤：

检测辐射激光的焦点和待清洗的所述电力产品的表面之间的相对位置；和

调整激光焦点位置，以保持激光的焦点于待清洗的所述电力产品的表面。

根据本发明一实施例，所述电力产品的激光除污方法包括以下步骤：

通过在待清洗的所述电力产品的表面附近形成预定大小的负压，吸走通过激光清洗而掉落的污渍。

根据本发明一实施例，所述电力产品的激光除污方法包括以下步骤：

通过热交换的方式，吸走激光发射器发出的热。

附图说明

图1示出了本发明所述电力产品的激光除污设备的立体图。

图2示出了本发明所述电力产品的激光除污设备工作时的部分结构的立体图。

图3示出了本发明所述电力产品的激光除污设备中图2所示部分结构的仰视图。

图4示出了本发明所述电力产品的激光除污设备中图2所示部分结构的剖视图。

图5示出了本发明所述电力产品的激光除污方法的流程图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

参考图1至图,5，依本发明一较佳实施例的一种电力产品的激光除污方法将在以下被详细地阐述，其中采用所述电力产品的激光除污方法能够实现对位于待清洗物表面不规则的污渍进行清洗，并且在清洗时，不会损伤所述电力产品。

参考图5，所述电力产品的激光除污方法包括以下步骤：

(S1)采集与一待清洗的电力产品表面污渍的特征有关的特征数据；

(S2)根据所述特征数据规划辐射形成的激光移动路径；和

(S3)根据规划的激光移动路径，控制激光清洗待清洗的所述电力产品上的污渍。

所述电力产品的激光除污方法通过一电力产品的激光除污设备执行。值得一提的是，由于采用所述电力产品的激光除污设备对待清洗的所述电力产品清洗时，不需要拆卸所述电力产品，因此可以实现所述电力产品的通电状态的清洗。

具体地，所述电力产品的激光除污设备包括一激光发生组件10。所述激光发生组件10包括一控制器11、一激光发生器12以及一调光构件13。所述调光构件13被设置于所述激光发生器12辐射形成的激光传播的路径上。所述调光构件13被可控制地连接于所述控制器11。

所述调光构件13被设置能够调整所述激光发生器12辐射形成的激光照射的位置，从而使得所述激光发生组件10在工作时能够对位于所述电力产品表面不同位置的污渍进行清洗。

具体地，在一个实施例中，所述调光构件13被实施包括驱动马达和可被所述驱动马达驱动的一光学镜片阵列。所述调光构件13被设置在所述激光发生器12辐射形成的激光传播的路径上，以调整激光传播的路径，进而使激光照射的位置被调整。

比如说，所述光学镜片阵列包括至少一动镜片，其中所述动镜片能够被所述驱动马达带动而旋转，以使得所述激光发生组件10在工作时照射的位置被调整。

所述电力产品的激光除污设备还包括一污渍信息采集装置20。所述污渍信息采集装置20被设置能够采集待清洗的所述电力产品的表面污渍的数据，如污渍的表面积、污渍的轮廓。

具体地，所述污渍信息采集装置20被设施为一图像获取装置或一红外发生装置等能够识别所述污渍形状的识别设备。优选地，所述图像获取装置被实施为一摄像头。

所述污渍信息采集装置20采集的所述污渍的信息包括所述污渍的面积、形状等。所述控制器11被设置能够对采集的所述污渍的信息进行分析，进而确定所述调光构件13的运动姿态，以使所述调光构件13在运动的过程中对应地将所述激光发生器12形成的激光聚焦于待清洗的所述电力产品表面的所述污渍上，并且激光被所述调光构件13调整后，能够掠过所述污渍，进而清除所述电力产品表面的污渍。

进一步地，所述电力产品的激光除污设备还包括一设备主体30和一移动机构40。所述移动机构40被可移动地设置于所述设备主体30。所述调光构件13被设置于所述移动机构40，以当所述移动机构40相对于所述设备主体30移动时，所述激光发生组件10的所述激光发生器12辐射形成的激光的位置也随着所述调光构件13的移动而被调整。所述移动机构40被可控制地连接于所述控制器11。

可以理解的是，单独依靠所述调光构件13调整姿态而调整所述激光发生器12发出的激光相对于所述待清洗物的污渍之间的相对位置，有可能无法清除所述电力产品的表面死角的污渍。因此，当所述控制器11接收到所述污渍信息采集装置20采集的有关所述污渍的信号后，能够确定在所述电力产品的表面无法经由所述调光构件13调整而照射到激光的区域，即上述死角。所述移动机构40相应地被控制而辅助地移动整个所述调光构件13，进而使位于死角的污渍也能够被清除。可以理解的是，所述移动机构40可以被实施为一机械臂或可多轴移动的导轨组件，本发明不受此方面的限制。

优选地，所述电力产品的激光除污设备还包括一监控组件50。所述监控组件50包括一间距检测器51，其中所述间距检测器51被设置用以检测所述调光构件13和待清洗的所述电力产品之间的间距。所述监控组件50的所述间距检测器51被电连接于所述控制器11。所述控制器11根据所述间距检测器51检测的数据和当前所述调光构件13的位姿，进而保证经由所述调光构件13传导的激光焦点保持在待清洗的所述电力产品的表面污渍上。

所述间距检测器51被实施为一激光测距仪，其中所述间距检测器51被与所述调光构件13同轴地设置。优选地，所述间距检测器51和所述调光构件13同轴地设置于所述移动机构40，因此，所述激光发生器12辐射形成的激光相对于待清洗的所述电力产品的污渍表面移动时，所述间距检测器51能够同步地移动而对所述调光构件13和待清洗的所述电力产品的污渍表面之间的间距进行检测。

在一个实施例中，所述调光构件13和所述电力产品之间的间距被设置为一预定值，在所述调光构件13被所述移动机构40带动而与所述电力产品之间的距离达到所述预定值时，所述移动机构40被所述控制器11控制而停止，随后，所述控制器11通过控制所述调光构件13进而使所述激光发生器12形成的激光掠过所述电力产品表面的污渍，以清除所述电力产品表面的污渍。

所述电力产品的激光除污设备的所述监控组件50还包括一清洁度检测器52。所述清洁度检测器52被设置检测当前被所述激光发生器12辐射形成的所述激光照射的待清洗的所述电力产品的表面。所述清洁度检测器52被电连接于所述控制器11。

值得一提的是，在所述控制器11接收到所述清洁度检测器52形成的与电力产品表面清洁度的信号时，判断需要被清洗的所述电力产品的表面当前位置上的污渍是否被清洗干净。所述控制器11调整经由所述调光构件13传导的激光停留在当前位置的时间，直至所述控制器11接收到的所述清洁度检测器52的检测信号对应于所述电力产品的表面被清洗干净时，再控制所述调光构件13调整激光辐射的位置，以对所述污渍的下一个位置进行清洗。

作为优选地，所述清洁度检测器52可以被实施为烟雾检测器或等离子体检测器。

进一步地，所述电力产品的激光除污设备还包括一污渍收集组件60，其中所述污渍收集组件60被设置形成一负压导引口601，其中所述负压导引口601被设置朝向待清洗的所述电力产品的表面，以在所述污渍被所述激光发生器12发出的激光汽化而从待清洗的所述电力产品脱落时，脱落的所述污渍能够被所述污渍收集组件60收集。

具体地，所述污渍收集组件60包括一负压发生器61，其中所述负压发生器61被设置形成所述负压导引口601。所述负压导引口601被设置朝向待清洗的所述电力产品的表面的污渍，并保持在待清洗的所述电力产品的表面的污渍附近，以使从待清洗的所述电力产品脱落的所述污渍能够被所述负压发生器61引导而被吸走，进而防止从待清洗的所述电力产品上的污渍被清洗掉落后还附着在待清洗的所述电力产品上。

值得一提的是，所述负压引导口601与所述调光构件13一起被所述移动机构40带动而相对于所述设备主体30移动，所述负压引导口601与所述调光构件13之间的相对位置不变，从而使所述负压引导口601始终朝向被激光清洗的所述电力产品的表面。这样的话，能够使所述负压发生器61在待清洗的所述电力产品的表面形成足够大的吸力。

更进一步地，所述电力产品的激光除污设备还包括一冷却组件70。所述激光发生器12被可热交换地连接于所述冷却组件70，以使所述激光发生器12在工作时，能够被所述冷却组件70冷却。

优选地，所述冷却组件70包括一水冷机71和一冷媒传导构件72。所述冷媒传导构件72被连通于所述水冷机71。所述激光发生器12被可热交换地连接于所述冷媒传导构件72。优选地，所述冷媒传导构件72被实施为水管，优选地，所述冷媒传导构件72被实施为高热导率材料制成的水管。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的优势已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。